Anh Biên uống rượu bạn mời rồi thấm mệt và nằm ngủ trên sàn gỗ, thấy vậy Duy liền dùng sống búa bổ củi đập liên tiếp nhiều nhát vào mặt, trán và miệng khiến nạn nhân chết tại chỗ.
Sau khi giết chết anh Biên, Duy dùng tro bếp đổ lên mặt rồi rồi dùng chiếu che lên người nạn nhân, sau đó Duy lấy xe máy, điện thoại, cưa lốc, máy cắt cỏ và một số giấy tờ tùy thân khác của anh Biên rồi bỏ trốn khỏi hiện trường. Đến ngày 31.10.2013, Duy bị CQĐT phát hiện và bắt giữ.
Tại phiên tòa phúc thẩm, xét thấy những hành vi của Đàm Ngọc Duy là man rợ, vô nhân tính, HĐXX đã giữ nguyên mức án tử hình về hai tội giết người và cướp tài sản.